USB充電器套件制作步驟詳解

USB充電器套件制作步驟詳解

USB充電器套件，又名MP3MP4充電器，輸入AC160-240V，50/60Hz，額定輸出：DC5V250mA（標(biāo)簽貼紙為500mA，如果要長(zhǎng)期輸出更大電流，請(qǐng)更換Q1為13003）。MP3和MP4在全國(guó)范圍大量流行，不過(guò)作為日常用品的充電器由于直接和220V高壓相連，具有故障率較高，容易損壞的特點(diǎn)，特別是買到那些不成熟的產(chǎn)品后，真是苦不看言。最后，受學(xué)校老師委托，我們聯(lián)系到了一款成熟量產(chǎn)的充電器套件，現(xiàn)在一同給廣大電子愛(ài)好者分享。
下面是對(duì)著實(shí)物繪制的電路原理圖：（電路板上有多種元件安裝方法，安裝請(qǐng)與原理圖、實(shí)物圖為準(zhǔn)，PCB板上有些元件孔是不要安裝的，有些元件要裝在別的元件孔上，這點(diǎn)請(qǐng)注意?。?/p>

說(shuō)明：為了簡(jiǎn)化電路，達(dá)到學(xué)習(xí)目地，圖中用1歐的電阻F1起到保險(xiǎn)絲的作用，用一個(gè)二極管D1完成整流作用。接通電源后，C1會(huì)有300V左右的直流電壓，通過(guò)R2給Q1的基極提供電流，Q1的發(fā)射極有R1電流檢測(cè)電阻R1，Q1基極得電后，會(huì)經(jīng)過(guò)T1的（3、4）產(chǎn)生集電極電流，并同時(shí)在T1的（5、6）（1、2）上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，這兩個(gè)次級(jí)絕緣的圈數(shù)相同的線圈，其中T1（1、2）輸出由D7整流、C5濾波后通過(guò)USB座給負(fù)載供電；其中T1（5、6）經(jīng)D6整流、C2濾波后通過(guò)IC1（實(shí)為4.3V穩(wěn)壓管）、Q2組成取樣比較電路，檢測(cè)輸出電壓高低；其中T1（5、6）、C3、R4還組成Q1三極管的正反饋電路，讓Q1工作在高頻振蕩，不停的給T1（3、4）開(kāi)關(guān)供電。當(dāng)負(fù)載變輕或者電源電壓變高等任何原因?qū)е螺敵鲭妷荷邥r(shí)，T1（5、6）、IC1取樣比較導(dǎo)致Q2導(dǎo)通，Q1基極電流減小，集電極電流減小，負(fù)載能力變小，從而導(dǎo)致輸出電壓降低；當(dāng)輸出電壓降低后，Q2取樣后又會(huì)截止，Q1的負(fù)載能力變強(qiáng)，輸出電壓又會(huì)升高；這樣起到自動(dòng)穩(wěn)壓作用。
本電路雖然元件少，但是還設(shè)計(jì)有過(guò)流過(guò)載短路保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載過(guò)載或者短路時(shí)，Q1的集電極電流大增，而Q1的發(fā)射極電阻R1會(huì)產(chǎn)生較高的壓降，這個(gè)過(guò)載或者短路產(chǎn)生的高電壓會(huì)經(jīng)過(guò)R3讓Q2飽和導(dǎo)通，從而讓Q1截止停止輸出防止過(guò)載損壞。因此，改變R1的大小，可以改變負(fù)載能力，如果要求輸出電流小，例如只需要輸出5V100MA，可以將R1阻值改大。當(dāng)然，如果需要輸出5V500MA的話，就需要將R1適當(dāng)改小。注意：R1改小會(huì)增加燒壞Q1的可能性，如果需要大電流輸出，建議更換13003、13007中大功率管。
C4、R5、D5起什么作用呢？T1變壓器是電感元件，Q1工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)Q1截止時(shí)，會(huì)在集電極感應(yīng)出很高的電壓，這個(gè)電壓可能高達(dá)1000伏以上，這會(huì)使Q1擊穿損壞，現(xiàn)在有了高速開(kāi)關(guān)管D5，這個(gè)電壓可以給C4充電，吸收這個(gè)高壓，C4充電后可以立即通過(guò)R5放電，這樣Q1不會(huì)因集電極的高電壓擊穿損壞了，因此，這三個(gè)元件如有開(kāi)關(guān)或者損壞，Q1是非常危險(xiǎn)的，分分秒秒都可能會(huì)損壞。
給的大家收到貨后，先熟悉一下電路原理圖，分析一下原理，再測(cè)量一下各元件，最后再小心來(lái)裝配。

安裝注意事項(xiàng)：
安裝之前請(qǐng)不要急于動(dòng)手，應(yīng)先查閱相關(guān)的技術(shù)資料以及本說(shuō)明，然后對(duì)照原理圖，了解印刷電路板、元件清單，并分清各元件，了解各元件的特點(diǎn)、作用、功能，同時(shí)核對(duì)元件數(shù)量。
注：Z1、D2、D3、D4，IC1本種組裝沒(méi)有配備，電路板是設(shè)計(jì)的多用途的，本套件只用到半波整流，只有一個(gè)1N4007整流，請(qǐng)大家不要自己多裝其它的二極管，參考圖中樣板做就行了，樣板已經(jīng)測(cè)試過(guò)是OK的，在工廠做過(guò)的朋友就知道，工廠都是按照樣板生產(chǎn)的。
正確插入元件，按照從低到高、從小到大的順利安裝，極性要符合規(guī)定。對(duì)于手工安裝，元件應(yīng)分批安裝。如此板先電阻→二極管→三極管→電容→變壓器→USB座
1、Q1、Q2千萬(wàn)不要裝錯(cuò)，Q1應(yīng)選用耐壓500V以上具有開(kāi)關(guān)特性的管子，Q2耐壓幾十伏就行了，Q2適合選放大特性好的管子，這兩種管子的管腳排列可能會(huì)不同常規(guī)，請(qǐng)以測(cè)量為準(zhǔn)。
2、IC1、D6請(qǐng)千萬(wàn)不要裝錯(cuò)，同樣是玻璃封裝的二極管，一個(gè)是4.3V的穩(wěn)壓二極管，一個(gè)普通二極管，其中IC1只是PCB板上的符號(hào)，二極管只占用兩個(gè)PCB元件孔。
3、1N4007、FR107、1N5819請(qǐng)不裝錯(cuò)，1N4007是低頻二極管，F(xiàn)R107是高頻高壓二極管，1N5819是低電壓高頻肖特基二極管，都是不能裝錯(cuò)位置的。（代換關(guān)系：FR107可以代替1N4007，反之則不行；而1N5819則不能用其它二極管代替，1N5819的導(dǎo)通電壓很低，相當(dāng)于鍺管的導(dǎo)通電壓，因此，低電壓整流效率很高，如果一定要用其它二極管代替，則出輸出功率下載，發(fā)熱嚴(yán)重，效率變低。）
記?。篎R104(7)是高頻輸出整流二極管，1N4007才是電源整流二極管。

通電測(cè)試線路板：
仔細(xì)檢查線路板安裝無(wú)誤后，要通電試板時(shí)，可以在PCB板直接焊一個(gè)220V插頭線，為了安全起見(jiàn)，請(qǐng)大家先在電源串聯(lián)一個(gè)10W的白熾燈泡，以防止短路或者接錯(cuò)，千萬(wàn)注意安全，還有，元件一不小心就燒壞了，燒壞了需要再買才行。如果安裝無(wú)誤，用萬(wàn)用表可以測(cè)得USB
1腳和4腳應(yīng)有5V的電壓輸出，電源指示燈亮，確認(rèn)電路板裝配無(wú)誤。